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美國(guó)賽車協(xié)會(huì)中復(fù)合材料的演變_海外動(dòng)態(tài)_業(yè)界資訊__復(fù)合材料信息網(wǎng)

發(fā)布時(shí)間:2024-11-02 瀏覽:

位于美國(guó)北卡羅來(lái)納州夏洛特市的美國(guó)全國(guó)賽車協(xié)會(huì)（National Association for Stock Car Auto Racing，簡(jiǎn)寫NASCAR）成立于1948年，當(dāng)時(shí)該組織旨在制定一套標(biāo)準(zhǔn)化的賽車規(guī)則和條例?，F(xiàn)如今，這個(gè)認(rèn)可機(jī)構(gòu)在美國(guó)、加拿大、墨西哥和歐洲的不同賽道監(jiān)督1500多場(chǎng)比賽。

汽車輕量化和提高車速兩者是密不可分的，因此數(shù)十年來(lái)，NASCAR汽車通過使用復(fù)合材料來(lái)實(shí)現(xiàn)汽車的輕量化，并保持應(yīng)有的強(qiáng)度和剛度。

在早期的賽車場(chǎng)上，汽車是工廠的模型車，直到NASCAR允許對(duì)汽車進(jìn)行改裝來(lái)增加耐久性。隨著歲月流逝，改裝車數(shù)量越來(lái)越多，這似乎已經(jīng)逐漸融入賽車體育文化中。

每一個(gè)賽季，NASCAR都會(huì)對(duì)其規(guī)章制度進(jìn)行評(píng)估，經(jīng)常會(huì)為了提高安全性或使賽車更具競(jìng)爭(zhēng)力而更改規(guī)章制度。NASCAR車輛在每次比賽前都要檢查是否符合該組織制定的新法規(guī)。

采用與金屬鋼結(jié)構(gòu)件相同厚度制造的碳纖維部件，重量?jī)H為三分之一卻能提供4倍的強(qiáng)度。NASCAR車隊(duì)一直在尋找合法地減輕汽車重量的機(jī)會(huì)，多年來(lái)在這項(xiàng)運(yùn)動(dòng)中復(fù)合材料用量不斷增加。除了重量輕以外，CFRP零件還具有其他優(yōu)點(diǎn)，比如賽車剎車時(shí)會(huì)產(chǎn)生巨大的熱量，發(fā)動(dòng)機(jī)蓋下的溫度可以達(dá)到300-400華氏度，而碳纖維的耐高溫特性有助于減少發(fā)動(dòng)機(jī)零件的疲勞。

在NASCAR Cup賽車系列中使用的現(xiàn)行第6代汽車規(guī)范（通常稱為Gen-6）中，有幾個(gè)車身部件是由復(fù)合材料制成的。Gen-6汽車包括一個(gè)鋼管框架底盤以及碳纖維和沖壓鋼車身面板的混合物。該車的發(fā)動(dòng)機(jī)蓋和后行李箱蓋由碳纖維制成，并添加了凱夫拉纖維，來(lái)減少碰撞時(shí)的碎裂和破碎，前后蒙皮也由復(fù)合材料制成。當(dāng)涉及到發(fā)動(dòng)機(jī)部件時(shí)，復(fù)合材料部件的重點(diǎn)放在安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)上方的部件上，這樣可以降低車輛的重心。此外，碳纖維座椅也經(jīng)常使用。目前的汽車在沒有駕駛員和燃油的情況下重3200磅（1451公斤）。

雖然尚未正式引入NASCAR Cup系列賽，但復(fù)合材料車身已經(jīng)在NASCAR其他級(jí)別的比賽中進(jìn)行了測(cè)試。如在2017年的Xfinity系列賽中，全復(fù)合材料車身首次在三場(chǎng)比賽中被引入NASCAR的國(guó)家比賽級(jí)別。2018年，除超級(jí)賽道（代頓國(guó)際高速公路和塔拉德加超級(jí)賽道）外，該系列所有比賽均采用了復(fù)合材料車身。Xfinity復(fù)合材料主體由13塊由法蘭連接在一起的互鎖復(fù)合材料板組成。由于面板鎖定并用螺栓固定到位，從而簡(jiǎn)化了損壞面板的更換。

這輛由亨德里克斯為車手吉米·約翰遜設(shè)計(jì)的2019款汽車的碳纖維含量比2002款汽車高出35%

Xfinity復(fù)合材料車身的另一個(gè)特點(diǎn)是面板表面有凸起的蜂窩狀圖案，車隊(duì)可能會(huì)試圖非法修改汽車的空氣動(dòng)力學(xué)。任何打磨或按摩這些凸起的區(qū)域都很容易被視為違規(guī)行為。

五星賽車車身（美國(guó)威斯康星州Twin Lakes）生產(chǎn)用于Xfinity復(fù)合車身的復(fù)合板。該公司的復(fù)合材料車身自2015年開始在NASCAR K&N Pro系列中使用，這為NASCAR的車身樣式提供了實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，然后才允許他們?cè)谌珖?guó)范圍內(nèi)使用。

除了輕量化之外，NASCAR下一代規(guī)格的目標(biāo)是降低競(jìng)爭(zhēng)成本，為主導(dǎo)這項(xiàng)運(yùn)動(dòng)的三大廠商雪佛蘭、福特和豐田之外的汽車制造商打開大門。NASCAR負(fù)責(zé)創(chuàng)新和賽車開發(fā)的副總裁約翰普羅布斯特（John Probst）曾表示，下一代車身將可能采用法蘭配合的復(fù)合材料制造，這意味著面板是互鎖的，就像Xfinity系列所用的汽車一樣。

由Richard Childress Racing（RCR，Welcome，N.C.，U.S.）制造的下一代原型車由RCR駕駛員Austin Dillon于2019年10月進(jìn)行了測(cè)試（下圖），然后又由Penske團(tuán)隊(duì)的車手Joey Logano于2019年12月進(jìn)行了測(cè)試。在繼續(xù)開發(fā)和測(cè)試的同時(shí)，下一代外殼和底盤預(yù)計(jì)將于2021年首次亮相。

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